Дипломная (вкр): Динамика экзогенных геологических процессов в районе горного кластера Сочинского полигона в условиях повышения техногенной нагрузки

Условные обозначения: Аккумулятивные и аккумулятивно-денудационные низменности: 1-дельтовые; 2-аккумулятивно-денудационные; 3- эрозионно-аккумулятивные. Аккумулятивно-денудационные возвышенности: 4- антиклинальные и синклинальные возвышенности. Активные наиболее подвижные морфоструктуры со структурно-тектоническим рельефом: 5 - высокогорные сводово-глыбовые, горст-антиклинорные и горстовые хребты. Пассивные (менее активные) морфоструктуры с эрозионно-денудационным, частью литоскульптурным рельефом: 6- среднегорные глыбовые, складчато-глыбовые и эрозионно-денудационные хребты. Границы: 7 - стран, 9 - провинций, 9 - областей, 10 - подобластей, 11 - морфоструктур, 12 - района. Геоморфологические страны, провинции, области и подобласти. I - Страна - Русская равнина (платформенная низменность). Провинция - Предкавказская равнина. Область: I - Азово-Кубанская равнина. II - Крымско-Кавказская горная страна. II А - Предгорные депрессии и возвышенности. Области: 2 - Таманский полуостров, 3 - Западно-Кубанская равнина. Провинция II Б - Большой Кавказ. Области: 4 - Северо-Западный Кавказ, 5 - Центральный Кавказ. Подобласти: 5а - Водораздельный хребет, 5б - Южный склон Центрального Кавказа.

Цирки и карры представляют собой вогнутые котловины диаметром 0,3 - 2,0 км, располагающиеся в верхних частях троговых долин. Крутизна их склонов колеблется от 15-20⁰ до 60-65⁰. Троговые долины представляют собой корытообразные поверхности, иногда заполненные моренными отложениями. Денудационно-экзарационные склоны часто изобилуют бороздами и выступами, ориентированными параллельно движению ледника. При слиянии соседних цирков и карр, в рельефе сохраняются отдельные скалистые гребни и пики - карлинги, наиболее характерные признаки ледниковых форм рельефа. Нижняя граница ледникового рельефа прослеживается на высоте около 2000 м (у г. Каменный Столб). В некоторых троговых долинах отмечаются небольшие возвышенности в виде холмов, сглаженные и отполированные ледником - «бараньи лбы» и «курчавые скалы» (у истоков р. Сумасшедшая и др.). Троги рек, в основном, короткие и широкие. Наличие устойчивого скопления льда на северном склоне хребта Аибга обуславливает интенсивное морозное выветривание горных пород, на которых он залегает, а талые воды обеспечивают вынос продуктов выветривания. Флювио-гляциальные потоки, стекающие с ледников, несут обломочный материал, отлагая его у края ледника или по бортам ручьев, образуя конусы выноса флювиогляциального материала [8].

Высокогорная область находится в гипсометрическом интервале от 1300 до 2000 м. Она занимает значительные площади горного массива Главного хребта - от верховий р. Мзымта до долинного замыкания р. Аше.

В отличие от нивально-высокогорной области, в пределах высокогорья уменьшается общая крутизна склонов (до 30⁰), их высота остается на довольно высоком уровне, колеблется в пределах 200-600 м (высокие и очень высокие), форма склонов часто имеет ступенчатую, вогнуто-ступенчатую и сложную конфигурацию. Высокогорная область имеет значительную глубину расчленения - до 2,5 км/км², и характеризуется довольно большой сетью речных долин, имеющих V-образный, корытообразный и каньонообразный врезы. Водораздельные хребты и приводораздельные поверхности здесь носят более сглаженный облик, выделяясь серией обнаженных хребтов только по зонам тектонических разломов (хр. Аибга) и других нарушений - в зонах останцовых горных массивов (Чура, Амуко, Аутль и др.), переработанных эрозионно-денудационными процессами. Для области характерны суровые климатические условия, в виду чего растительность представлена угнетенными видами деревьев и кустарников, что, в значительной степени, сказывается на характере формирования ЭГП.

Пологие и субгоризонтальные поверхности (склоны) занимают небольшие участки в области высокогорья и включают в себя следующие разновидности рельефа: поверхности выравнивания, разновозрастные скульптурные и аккумулятивные террасы, поймы рек.

Поверхности выравнивания являются реликтовыми образованиями, сформированными процессами комплексной денудации, водной эрозии и аккумумляции, а также боковой планации рек. В виде отдельных небольших площадок, ступенчато сменяющих друг друга с юга на север, они сохранились на гипсометрических отметках 1500-1800 м на плато Хмелевские озера.

В пределах других морфоструктур среднеплиоценовые поверхности выравнивания практически не сохранились.

Верхнеплиоценовые поверхности выравнивания (в виде мелких площадок) сохранились на склонах р. Мзымта (хр. Аишхо, водораздел рек Пслух и Пслушенок).

Надпойменные эрозионные и эрозионно-аккумулятивные террасы (НПТ) в высокогорье (в долинах рек Мзымта, Тихая, Бзыч и др.) представлены следующими террасами: а) вторая надпойменная терраса (НПТ) прослеживается в интервале от 12 до 18 м над руслами рек Мзымта, Тихая; поверхность ее холмистая с наклоном к руслу под углом 6-7⁰, обычно залесенная, ограничена эрозионным уступом; б) третья НПТ фрагментом выходит на левом берегу (на высоте 30-45 м) р. Мзымты около устья р. Бзыч и при ширине 400 м имеет протяженность 1,5 км; ее поверхность слабо эродирована, залесена, наклонена к руслу под углом 2-3⁰, ограничена эрозионными уступами; в) четвертая терраса (55-60 м) отмечается в долинах рек Мзымта и Тихая; г) седьмая (115-125 м) - сохранилась на правом берегу реки Мзымта и на водоразделе р. Тихая и р. Мзымта; поверхность ее осложнена эрозионными процессами, эрозионные уступы - разрушены и выположены, их крутизна не превышает 25-30⁰; д) девятая терраса сохранилась на левом берегу р. Мзымта на высоте до 200 м над руслом (недалеко от устья р. Бзыч); ее размеры 350х150 м, поверхность неровная, густо залесена, уклон 6-7⁰ [8].

Поймы рек отчетливо выражены в долинах крупных водотоков и их главных притоков. Для рек Мзымта, Тихая, Бзыч, Пслух, Лаура характерны фрагменты низкой и высокой пойм, которые имеют небольшие размеры и периодически затапливаются.

Среднегорная геоморфологическая область охватывает самую большую часть горного рельефа (гипсометрический интервал от 600 до 1300 м). Рельеф характеризуется своеобразным типом структурно-денудационных гор, развитых, в основном, на верхнеюрских складчатых структурах, выраженных системой параллельных узких антиклинальных ассиметричных складок, разделенных более широкими синклиналями. Антиклинальные складки опрокинуты к югу и осложнены многочисленными разрывами субмеридионального и субширотного простирания. Взаимоотношения структур и структурно-генетических комплексов, развитых в их пределах, определяют формирование в этой области прямого, смешенного и обращенного рельефов [8].

4. Геологическое строение и тектоника района

.1 Стратиграфия и литология

Четвертичная система (Q). Элювиальные образования представлены суглинками и глинами с включением обломков выветрелых скальных пород. Мощность элювия не превышает 1,5 м.

Делювиальные отложения распространены спорадически в виде шлейфов в основании склонов и представляют собой накопления суглинков и глин с примесью щебня и дресвы. Мощность накоплений изменяется в пределах 0,5-10 м [5].

Пролювиальные осадки слагают конусы выноса в устьях крупных балок (щелей) и представлены щебнем и дресвой с суглинистым заполнителем с прослоями и линзами глин, а также суглинками и глинами с линзами щебня и дресвы. Мощность отложений обычно не превышает 5,0 м.

Аллювиальные и аллювиально-пролювиальные отложения распространены в днищах речных долин, заполняя глубокие эрозионные врезы (переуглубления). Глубина эрозионного вреза в устьях долин составляет 20-40 м.

Мощность аллювиальных отложений в устьях крупных долин достигает 40-55 м.

Юрская система (J). Отложения юрской системы представлены - бетагской свитой, порфиритовой серией, анчхойской, лаурской, правопсеашхинской, чугушской и пслухской свитами.

Бетагская свита (J₂bt). В разрезе представлены аргиллиты с конкрециями сидеритов, прослоями песчаников, алевролитов. Мощность данных отложений более 500 м.

Порфиритовая серия (J₂pr). Разрез представлен туфами, лавами базальтов, аргиллитами, реже туфопесчаниками, туффитами. Мощность отложений свиты 2000 м.

Анчхойская свита (J₂an). В разрезе свиты представлены аргиллиты рассланцованные с прослоями и конкрециями пиритов, сидеритов, изредка - алевролитов. Мощность данной свиты более 800 м.

Лаурская свита (J_1-2lr_3-5). Третья, четвертая и пятая подсвиты нерасчлененные. Разрез представлен аргиллитами алевролитистыми с прослоями песчаников и глинистых сидеритов, в основании - чередование туфов, туфобрекчий, реже - лав риолитов и андезитов, аргиллитов. Мощность отложений более 1400 м.

Лаурская свита (J₁lr_1-2). Первая и вторая подсвиты нерасчлененные. В разрезе свиты представлены аргиллиты рассланцованные с прослоями алевролитов и конкрециями пирита. Мощность свиты составляет 900 м.

Правопсеашхинская свита (J₁pp) представлена аргиллитами с прослоями алевролитов и кварцевых песчаников. Мощность отложений данной свиты 400-620 м.

Чугушская свита (J₁čg). В разрезе свиты представлены песчаники кварцевые, туфопесчаники с линзами гравелиттов, прослои алевролитов, аргиллитов и туфов андезитов. Мощность отложений 1250 м.

Пслухская свита (J₁ps) представлена аргиллитами с тонкими прослоями алевролитов и единичных кварцевых песчаников. Мощность свиты 400 м.

.2 Тектоника

Основными элементами общекавказского тектонического плана на изучаемой территории являются следующие структурно-фациальные зоны (с севера на юг): Гойтхская, Лазаревская и Чвежипсинская. Они выходят на исследуемую территорию различными своими частями.

Тектоническое строение территории, где в строении принимают участие Абхазо-Рачинский автохтон, Чвежипсинский аллохтон и Краснополянский неопаравтохтон. Если рассматривать более подробно тектоническое строение участка, то в нем можно выделить более мелкие единицы, такие как Гойтхская, Лазаревская, Чвежипсинская зоны и Аибгинская, Краснополянская ступени.

Гойтхская зона сложена интенсивно дислоцированными породами раннеальпийского структурного этажа и выходит на исследованную территорию севернее пос. Красная Поляна, где она представлена лишь юго-восточным флангом Ачишхинского синклинория. Южной границей зоны является крутой Бекешейский разлом [5].

Лазаревская зона занимает значительную часть изученной территории. В пос. Красная Поляна и Эсто-Садок она сложена терригенно-эффузивными породами раннеальпийского структурного этажа. В пределах этой зоны с севера на юг прослеживается Краснополянская структурно-тектоническая ступень, ограниченная Краснополянско-Чемитокваджинским глубинным разломом [5]. Краснополянская ступень выходит на исследуемую территорию в среднем течении р. Мзымта в районе пос. Красная Поляна - Эсто-Садок в виде субширотно вытянутого узкого блока, ограниченного Бекешейским и Краснополянским разломами. В строении его принимают участие сланцы, песчаники и эффузивы нижней и средней юры, смятые в серию прямых субширотных, антиклинальных складок Гузовского антиклинория, сменяющегося в южной части ступени блоковыми структурами Эстосадокского антиклинория [5].

Чвежипсинская зона расположена к югу от Лазаревской, занимая обширный район на юго-западе исследуемой территории. Границей с Лазаревской зоной является Краснополянско-Чемитокваджинский глубинный разлом. В строении Чвежипсинской структурно-фациальной зоны принимают участие интенсивно дислоцированные терригенные и терригенно-карбонатные юрские и меловые отложения поздне-альпийского структурного этажа. Исследуемая территория захватывает Аибгинскую тектоническую структуру, входящую в состав Чвежипсинской зоны [5].

Аибгинская структурно-тектоническая ступень на севере по зоне Краснополянско-Чемитокваджинского глубинного разлома граничит с Краснополянской структурно-тектонической ступенью Лазаревской структурно-фациальной хоны. Сложена она мощными толщами туфов и порфиритов байосса, которые на изученной территории перекрыты верхнеюрскими и меловыми терригенно-карбонатными породами, смятыми в серию опрокинутых к югу и нарушенных многочисленными разломами складок [5].

Наиболее сложно построена антиклиналь Кукерду. Сложена она карбонатными породами.

К северо-востоку от антиклинали Кукерду простирается Аибгинская синклиналь. Это ассиметричная складка с более крутым южным крылом (углы падения 60-700) и сравнительно пологим (30-400) северным. На правобережье р. Мзымта она меняет северо-западное простирание на субмеридиональное. В осевой части синклинали залегают породы нижнего мела, на крыльях - верхнеюрские мергели, сланцы и известняки.

Синклиналь Девичьих Слез пересекает долину р. Мзымта южнее антиклинали Кукерду. Ось складки вытянута с северо-запада на юго-восток и постепенно погружается в северо-западном направлении.

5. Гидрогеологические условия

В данной главе дается характеристика гидрогеологических условий исследуемой территории.

В гидрогеологическом отношении участок исследований расположен в юго-западной части Кавказской гидрогеологической складчатой области.

В соответствии с водовмещающими породами толщи четко разделяются на три группы: а) поровые воды маломощного чехла четвертичных отложений, б) трещинные воды терригенной и флишевой формации и в) карстовые и трещинно-карстовые воды карбонатной формации. Гидрогеологические условия территории в поле развития первых двух групп подземных вод могут считаться благоприятными в инженерно-геологическом отношении. Малая водообильность пород и сравнительно глубокое залегание уровня грунтовых вод и верховодки, а часто их отсутствие создают благоприятные условия дл строительства и эксплуатации сооружений.

Обводненность пород дочетвертичных образований связана с открытыми зонами повышенной тектонической и экзогенной трещиноватости, разломами, так как литологические особенности дочетвертичных образовании, к которым относятся отложения юры, потенциально являются водоупором.

Четвертичные толщи отличаются характером и степенью обводненности в зависимости от литологических особенностей и генезиса отложений.

Водоносный комплекс дочетвертичных отложений.

Воды нижнеюрских отложений водообильны, из них выходит много минеральных источников. По минерализации воды родников подразделяются на ультрапресные, с сухим остатком до 0,1%, слабой минерализации от 0,1 до 1 г/л , с повышенной минерализацией от 1 до 3 г/л и минерализованные - от 3 до 5 г/л.

Родники с минерализацией воды до 0,1 г/л по химическому составу относятся к гидрокарбонатно-кальциевым, гидрокарбонатно-кальциево-магниевым, гидрокарбонатно-магниево-натриево-кальциевым. Дебиты этих источников варьируют в пределах 0,08-5 л/с, температура воды от 7 до 150С.

Воды родников с минерализацией до 1 г/л гидрокарбонатно-натриево-кальциево-магниевые, гидрокарбонатно-кальциевые, гидрокарбонатно-кальциево-магнивые, гидрокарбонатно-натриево-магнивые. Дебиты родников достигают 1 л/с, температура воды 10-18⁰С.

Родники с повышенной минерализацией воды с повышенной минерализацией воды от 1 до 3 г/л по химическому составу относятся к гидрокарбонатно-хлоридно-натриево-кальциевым и к гидрокарбонатно-хлоридно- натриевым. Дебиты родников не превышают 1,2 л/с, температура воды 8,8-13,1°С.

Родники с минерализацией воды 3-5 г/л гидрокарбонатно-натриево- кальциевые и гидрокарбонатно-натриевые, их дебиты колеблются в пределах 0,1-0,6 л/с.

Воды, приуроченные к среднеюрским отложениям, пресные, с сухим остатком до 0,2 г/л, по химическому составу относятся к гидрокарбонатно- кальциевым. Дренируются родниками с дебитом 0,2 л/с.

Воды, приуроченные к верхнеюрским отложениям, пресные, с сухим остатком до 0,3 г/л, по химическому составу относятся к гидрокарбонатно- кальциевым. Дренаж осуществляется немногочисленными родниками с дебитом 0,1 л/с.

Воды, связанные с нижнемеловыми отложениями, в горной части имеют прерывистое распространение. Дебит родников до 0,1 л/с. Воды слабоминерализованные с сухим остатком до 0,3 г/л, и по химическому составу - гидрокарбонатно-кальциевые [5].